Прославленный летчик-истребитель майор Василий Булочкин таранит немецкий бомбардировщик и чудом выживает. Он попадает в госпиталь, где его навещают однополчане - старший лейтенант Семен Туча и капитан Сергей Кайсаров. Друзья договариваются до конца войны не жениться и не заводить романов. Между тем из-за ранения Булочкину запрещают летать на скоростных самолетах. Вместо этого ему поручают возглавить эскадрилью легких бомбардировщиков "У-2". Майор неохотно принимает командование, но еще больше пилота расстраивает, что его подразделение почти полностью состоит из женщин. Вскоре Булочкин получает приказ - разбомбить немецкий штаб. Он успешно выполняет задание вместе со старшим лейтенантом Екатериной Кутузовой. После этого скепсис Булочкина по поводу боевых возможностей "У-2" и находящихся в его подчинении летчиц сходит на нет...

Небесный тихоход